условие
шаг 1.Область допустимых значений
Под первыми логарифмами стоит 2 − x, под вторыми — x; основания 9, 15, 25 постоянные. Нужны положительные аргументы и ненулевой знаменатель.
Из 2 − x > 0 и x > 0 получаем 0 < x < 2. Знаменатель равен (1/ln15 − 1/ln25)·ln x; скобка — ненулевая постоянная, поэтому он обнуляется только при ln x = 0, то есть x = 1. ОДЗ: (0; 1) ∪ (1; 2).
шаг 2.Сводим к логарифму по основанию x
Сначала выписываем ОДЗ, потом преобразуем логарифмы. Каждое тождество ниже верно только на своей области — меняя её по ходу, легко потерять или добавить решения. Сам логарифм требует .
Тождество верно только при . При чётном показателе определено и для , поэтому обязателен модуль:
Обратный ход при чётном расширяет область: — слева , справа . Появляются посторонние корни ; держим исходное или сразу пишем модуль.
ОДЗ уже требует и — держим его, свёртка ничего лишнего не вносит.
определён при , — при (в том числе оба множителя отрицательны). Разбивая на , силой требуем и теряем эту ветку. Корректно — только с модулями:
и — область не меняется (нужно , для второй ).
, — удобно при потенцировании и записи числа как логарифма ().
ln 15 − ln 9 = ln(5/3) и ln 25 − ln 15 = ln(5/3) — одинаковы и при делении сокращаются. Остаётся отношение (ln 25)/(ln 9) = log₉25 и (ln(2 − x))/(ln x) = log_x(2 − x).
шаг 3.Оцениваем правую часть
log₉25 = 1/log₂₅9 > 0, деление на него знак не меняет; справа получаем (log₂₅9)² > 0. Знак log_x(2 − x) совпадает со знаком (x − 1)((2 − x) − 1) = −(x − 1)².
шаг 4.Вывод
На всей ОДЗ множитель −(x − 1)² < 0 (ведь x ≠ 1), поэтому log_x(2 − x) отрицателен, а правая часть (log₂₅9)² положительна. Значит, неравенство выполнено в каждой точке ОДЗ.
Решение совпадает с ОДЗ: (0; 1) ∪ (1; 2).